石墨烯是碳原子排列成單層蜂巢狀的二維晶體,以sp2雜化形成,厚度為一個碳原子直徑(0.34 nm),是目前世界上最薄的材料,同時也是其他不同維度石墨材料的構建基礎,例如石墨烯可包裹成零維的富勒烯(Fullerene)球體,可卷繞成一維的碳納米管(Carbon Nanotube, CNT),也可堆棧成三維的石墨。由于其sp2雜化軌域,π鍵結之電子有較高自由度,可在規(guī)則的晶格間移動,因此石墨烯具備良好的電子遷移率及導電度;另外,石墨烯穩(wěn)定的鍵結結構,使聲子可在晶格傳遞時減少能量逸散,因此有良好的導熱性質;同時也由于其穩(wěn)定的鍵結結構,石墨烯具有優(yōu)良的機械強度。
簡而言之,石墨烯結合了目前所有已知材料的優(yōu)點,賦予了其在各項工業(yè)領域的革命性應用前景,尤其在熱管理應用、電/磁應用、機械性能應用、防護應用與儲能應用上,已進入產(chǎn)業(yè)化應用階段。
電阻率:10-6 Ω · cm < Ag & Cu 電子遷移率:2 · 105cm2 / V· s >Si × 10(室溫條件)
透光度:97.7% 單層:幾乎透明
楊氏模量:1050 Gpa 拉伸強度:130 Gpa > 不銹鋼 × 100
熱導率:5300 w/m · K > Ag &Cu × 10